【摘 要】
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对焊接过程中的熔池状态进行视觉检测是实现焊缝质量在线监测的重要手段.针对中厚板铝合金爬坡钨极氦弧焊过程易出现的熔池失稳和成形缺陷问题,提出了一种基于熔池图像特征的钨极惰性气体保护焊(TIG)焊接状态监测方法.基于构建的被动视觉传感系统,实现强弧光干扰条件下清晰熔池图像的获取.提出了一种基于Otsu\'s阈值分割和视觉显著性特征(VSF)的氦弧焊熔池图像处理算法,用于提取熔池图像的形态特征,并分析了所提取视觉特征与铝合金爬坡TIG焊过程稳定性的关系.最后建立了支持向量机(SVM)模型实现熔池稳定性状态的
【机 构】
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中国计量大学,浙江省智能制造质量大数据溯源与应用重点实验室,杭州,310018;清华大学,先进成形制造教育部重点实验室,北京,100084;天津航天长征火箭制造有限公司,天津,300462
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对焊接过程中的熔池状态进行视觉检测是实现焊缝质量在线监测的重要手段.针对中厚板铝合金爬坡钨极氦弧焊过程易出现的熔池失稳和成形缺陷问题,提出了一种基于熔池图像特征的钨极惰性气体保护焊(TIG)焊接状态监测方法.基于构建的被动视觉传感系统,实现强弧光干扰条件下清晰熔池图像的获取.提出了一种基于Otsu\'s阈值分割和视觉显著性特征(VSF)的氦弧焊熔池图像处理算法,用于提取熔池图像的形态特征,并分析了所提取视觉特征与铝合金爬坡TIG焊过程稳定性的关系.最后建立了支持向量机(SVM)模型实现熔池稳定性状态的在线识别.结果表明,相对于熔池轮廓几何特征,熔池尾端熔融金属的形态特征能够更有效地反映出铝合金爬坡TIG焊过程中出现的熔池不稳定状态.所建立的焊接状态分类模型在单一特征输入条件下,最高准确率达到95.94％.所提出的实时检测方法为大型铝合金构件TIG焊缝成形缺陷的在线智能诊断与工艺优化提供了基础.
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高强钢以其优良的性能广泛应用于工业生产,但在点焊过程中,高强钢的点焊特征难以提取,评价焊点质量较为困难.电极压痕是焊点表面形貌与电极端面的直接反映,压痕图像中同时包含着焊点与电极磨损信息.通过图像处理与识别的方法对压痕进行轮廓边缘检测与识别,采用椭圆拟合的方法提取压痕特征参数.对压痕特征参数与焊点熔核直径进行分析,研究各个特征对焊点质量的影响.结果表明,椭圆拟合的压痕轮廓能够近似代替实际轮廓,压痕特征中提取的平均轴长和点蚀面积与焊点质量之间呈显著的负相关性.
以316L奥氏体不锈钢管道为研究对象,在摆动激光焊接研究基础上,对管道多位置激光填丝焊接熔滴过渡和焊缝成形展开研究,分析焊接熔池动态特征,优化各位置区间工艺参数,进而实现管道全位置激光焊接.结果表明,摆动激光束周期性的作用于填充焊丝,产生的反冲压力能够促进熔滴过渡,使得焊丝始终以“液桥”形式向熔池过渡;同时摆动激光增强了熔融金属侧向流趋势,提高熔池界面表面张力,削弱空间多位置下重力对熔池形貌的影响,保证各空间位置熔池均能稳定存在,焊缝成形连续均匀.
由于一次指数平滑法、一元线性回归分析法、灰色系统预测法、BP神经网络等单项预测方法单独对周转器材消耗进行预测时会产生较大预测误差,因此本文将这几种单项预测方法进行优化组合,建立组合预测模型,通过遗传算法进行求解,将所得的预测误差最小的结果作为器材消耗预测值,并在最后用具体算例表明组合预测模型最准确,该模型具有很强的实用性和推广性.
为探究应变时效对高应变管线钢焊接接头的影响,对应变时效前后高应变管线钢焊接接头的显微组织和力学性能进行了研究.通过硬度测试、断裂韧性试验、数字图像相关(DIC)应变测试方法探究了应变时效处理前后高应变管线钢焊接接头的力学性能特点.并基于光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射技术(EBSD)及X射线衍射技术分析了应变时效处理前后焊接接头的微观组织及亚结构特点.结果表明,应变时效处理后,焊接接头的显微组织未发生明显变化,但内部微裂纹数量增多,焊接接头断裂韧性呈下降趋势,且下降幅度随预应变
采用电化学腐蚀试验方法,研究了单独施加应力和应力-缝隙耦合作用下暖通空调给排水管道用钢的腐蚀行为.结果表明,施加应力会增加给排水管道用钢的腐蚀倾向,但较低的应力(100 MPa)对腐蚀倾向的影响较小;不同应力条件下腐蚀120 h后试验钢表面都覆盖有致密的腐蚀产物覆盖层,且随着应力水平从0增加至450 MPa,表面腐蚀产物覆盖层愈发疏松多孔.随着外加应力的增加,相同电极的电荷转移电阻会减小,缝隙外和缝隙内电极的电位差增大,表明外加应力会加速试验钢的腐蚀并促进内外电极之间的缝隙腐蚀,且外加应力越大促进作用愈强
本文应用焓-多孔介质模型数值模拟研究电子设备热控系统性能.利用某航天电子设备作为研究对象,采用正二十四烷/泡沫铜复合相变材料作为热控组件.根据电路板芯片额定功率完成热源分布和热量加载,通过瞬态升温过程研究初始设计的相变装置热控性能.主要关注芯片的温度变化、温度均匀性、相变热控装置内固液相界面变化及温度分布情况,分析相变热控装置的可靠性、可行性.从而提供一种电路板应用泡沫铜复合相变材料热控装置的数值模拟方法.
为了解决标准电子模块在高湿、高热、高盐雾海洋环境下抗腐蚀、电磁屏蔽性能不下降与抗腐蚀矛盾等问题,降低导电密封橡胶圈腐蚀失效风险,本文对标准电子模块的设计与制备方法进行研究.通过结构设计、材质选择、表面处理、制备工艺流程设计等,成功试制了耐海洋环境腐蚀和满足电磁屏蔽性能要求的标准电子模块,通过环境适应性试验验证表明其设计合理性、制备的可行性和质量的可靠性,为耐海洋环境要求的标准电子模块设计与制备提供了成功的技术和实例参考.